JPWO2012053270A1 - Vacuum pump - Google Patents

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Abstract

基板配線が簡単で、基板の冷却が容易な真空ポンプを提供する。ポンプ本体100側のケーシングの開口を塞ぐようにプレート201を配設し、このプレート201が制御ユニット200側のケーシングをも兼ねる基板ユニット構造とした。プレート201に貫通固定された端子210のピン207に対しAMB制御基板209と大気側接続基板211とを直接ハンダ付けして一体化している。従って、ケーシング部分及びシール構造を簡素に構成できる。このため、高価な防滴コネクタ1、3を必要とせず、安価な端子210で防滴構造を構成することができる。そして、このプレート201の冷却を通して真空側のAMB制御基板209と大気側の大気側接続基板211上にそれぞれ搭載された電子部品を一度に冷却できる。Provided is a vacuum pump in which substrate wiring is simple and the substrate can be easily cooled. A plate 201 is disposed so as to close the opening of the casing on the pump body 100 side, and the plate 201 has a substrate unit structure that also serves as the casing on the control unit 200 side. The AMB control board 209 and the atmosphere side connection board 211 are directly soldered and integrated with the pins 207 of the terminal 210 fixedly penetrating into the plate 201. Therefore, the casing part and the seal structure can be configured simply. For this reason, an expensive drip-proof connector 1 or 3 is not required, and a drip-proof structure can be configured with an inexpensive terminal 210. The electronic components mounted on the vacuum side AMB control board 209 and the air side atmosphere side connection board 211 can be cooled at a time through cooling of the plate 201.

Description

本発明は真空ポンプに係わり、特に基板配線が簡単で、基板の冷却が容易な真空ポンプに関する。   The present invention relates to a vacuum pump, and more particularly to a vacuum pump in which substrate wiring is simple and the substrate can be easily cooled.

近年のエレクトロニクスの発展に伴い、メモリや集積回路といった半導体の需要が急激に増大している。
これらの半導体は、きわめて純度の高い半導体基板に不純物をドープして電気的性質を与えたり、エッチングにより半導体基板上に微細な回路を形成したりなどして製造される。
With the recent development of electronics, the demand for semiconductors such as memories and integrated circuits is increasing rapidly.
These semiconductors are manufactured by doping impurities into a highly pure semiconductor substrate to impart electrical properties, or by forming fine circuits on the semiconductor substrate by etching.

そして、これらの作業は空気中の塵等による影響を避けるため高真空状態のチャンバ内で行われる必要がある。このチャンバの排気には、一般に真空ポンプが用いられているが、特に残留ガスが少なく、保守が容易等の点から真空ポンプの中の一つであるターボ分子ポンプが多用されている。   These operations need to be performed in a high vacuum chamber in order to avoid the influence of dust in the air. A vacuum pump is generally used for evacuating the chamber. However, a turbo molecular pump, which is one of the vacuum pumps, is used frequently from the viewpoints of particularly low residual gas and easy maintenance.

また、半導体の製造工程では、さまざまなプロセスガスを半導体の基板に作用させる工程が数多くあり、ターボ分子ポンプはチャンバ内を真空にするのみならず、これらのプロセスガスをチャンバ内から排気するのにも使用される。   Also, in the semiconductor manufacturing process, there are many processes in which various process gases are applied to the semiconductor substrate. The turbo molecular pump not only evacuates the chamber, but also exhausts these process gases from the chamber. Also used.

このターボ分子ポンプは、ポンプ本体とそのポンプ本体を制御する制御装置とからなる。ポンプ本体と制御装置との間は、通常、ケーブルとコネクタプラグ機構とで接続される。このポンプ本体と制御装置の接続コネクタプラグのピン数を減らし、基板配線を簡略化する方法として、特許文献1のようなモータ及び磁気軸受の制御基板を真空側に配置する方法が知られている。   The turbo molecular pump includes a pump body and a control device that controls the pump body. The pump body and the control device are usually connected by a cable and a connector plug mechanism. As a method for reducing the number of pins of the connector connector plug of the pump main body and the control device and simplifying the substrate wiring, there is known a method of arranging the motor and magnetic bearing control substrate on the vacuum side as in Patent Document 1. .

特表2007‐508492号公報JP 2007-508492 A

しかしながら、このように制御基板を真空側に配置した場合、制御に必要な電子素子の一つである電解コンデンサは、中の電解液が破裂してしまう恐れがあった。   However, when the control board is arranged on the vacuum side in this way, there is a possibility that the electrolytic solution in the electrolytic capacitor, which is one of the electronic elements necessary for control, may burst.

また、発熱する電子素子などは、真空中に設置した場合、真空中における熱伝導が熱輻射のみとなり蓄熱が起こり易く、故障につながる可能性があった。更に、ポンプ使用条件によっては、腐食性ガスなどに晒されるため、基板はモールドなどの耐腐食対策をする必要があり、それも蓄熱を引き起こし、電子素子の異常過熱につながる恐れがあった。   In addition, when an electronic device that generates heat is installed in a vacuum, heat conduction in the vacuum is only heat radiation, and heat storage is likely to occur, which may lead to failure. Furthermore, since the substrate is exposed to corrosive gas depending on pump use conditions, it is necessary to take anti-corrosion measures for the substrate such as a mold, which also causes heat storage, which may lead to abnormal overheating of the electronic device.

また、同様に基板配線を簡略化する別方法として、図4のように、ポンプ本体310の下部に雄コネクタ1を配設し、一方、制御装置320の上部に雌コネクタ3を配設し、コネクタ同士を接続することで、ポンプ本体310と制御装置320とを一体化させる構造が存在する。但し、このとき、ポンプ側と制御装置側のコネクタの雌雄は逆であってもよい。   Similarly, as another method for simplifying the board wiring, as shown in FIG. 4, the male connector 1 is arranged at the lower part of the pump body 310, while the female connector 3 is arranged at the upper part of the control device 320. There is a structure in which the pump body 310 and the control device 320 are integrated by connecting the connectors. However, at this time, the male and female connectors on the pump side and the control device side may be reversed.

しかしながら、この場合、コネクタ1、3は機密性が高い真空シール構造で、防滴仕様とされる必要があり、また、ポンプ本体310と制御装置320とをそれぞれ冷却させる必要があった。更に、ポンプ本体310と制御装置320とをそれぞれ仕切るためのプレートもポンプ本体310側の底板プレート5と制御装置320側の上板プレート7の2枚が必要であった。更に、コネクタ1、3の裏側端子ピン9、11はそれぞれ図5に示すようなケーブルとのハンダ付けに必要なソルダカップ13を有していた。このため、コスト高になっていた。   However, in this case, the connectors 1 and 3 have a highly sealed vacuum seal structure and need to be drip-proof, and the pump main body 310 and the controller 320 need to be cooled respectively. Further, two plates for separating the pump main body 310 and the control device 320 from each other are required, ie, the bottom plate plate 5 on the pump main body 310 side and the upper plate 7 on the control device 320 side. Further, the back-side terminal pins 9 and 11 of the connectors 1 and 3 have solder cups 13 necessary for soldering with cables as shown in FIG. For this reason, the cost was high.

本発明はこのような従来の課題に鑑みてなされたもので、基板配線が簡単で、基板の冷却が容易な真空ポンプを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a vacuum pump in which substrate wiring is simple and the substrate can be easily cooled.

このため本発明(請求項1)は、底面にプレートを有する真空ポンプ本体と、該プレートを筐体の一部とする制御ユニットと、前記プレートを貫通して両面に露出部分を残しつつ取り付けられた複数のピンと、該ピンの前記真空ポンプ本体側の露出部分に取り付けられ前記真空ポンプ本体内部の真空雰囲気中に配設される第1の基板と、前記ピンの前記制御ユニット側の露出部分に取り付けられ前記制御ユニット内部の大気雰囲気中に配設される第2の基板とを備えて構成した。   For this reason, the present invention (Claim 1) is attached with a vacuum pump main body having a plate on the bottom surface, a control unit having the plate as a part of the housing, and leaving exposed portions on both surfaces through the plate. A plurality of pins, a first substrate attached to an exposed portion of the pins on the vacuum pump body side and disposed in a vacuum atmosphere inside the vacuum pump body, and an exposed portion of the pins on the control unit side And a second substrate disposed in the air atmosphere inside the control unit.

プレート、第1の基板及び第2の基板とをピンを介して一体化した。このため、真空ポンプの構成を簡素化できる。例えば、プレートはポンプ本体と制御ユニットとの間に一枚のみ配設とされることも可能である。一体化された一つの構造体とされているため、改めて基板同士の間で配線作業を行う必要はない。   The plate, the first substrate, and the second substrate were integrated through pins. For this reason, the structure of a vacuum pump can be simplified. For example, only one plate can be disposed between the pump body and the control unit. Since the structure is integrated, it is not necessary to perform wiring work between the substrates again.

第1の基板を真空側に配置し、真空中に置くことが難しい電子素子を大気側の第2の基板に設けることが可能である。第1の基板を真空側に配置したことで、電磁石とセンサの配線を外部に出す必要がなくなり、第1の基板と第2の基板間に渡る配線を極力少なくできる。また、ピンの胴回りと基板間にハンダを付けることが可能なので、ピンにはソルダカップなしのものを選定できる。このため、製造コストを抑えることができる。   The first substrate can be disposed on the vacuum side, and an electronic element that is difficult to place in the vacuum can be provided on the second substrate on the atmosphere side. Since the first substrate is arranged on the vacuum side, it is not necessary to provide the wiring of the electromagnet and the sensor to the outside, and the wiring between the first substrate and the second substrate can be reduced as much as possible. Further, since solder can be attached between the periphery of the pin and the substrate, a pin without a solder cup can be selected. For this reason, manufacturing cost can be held down.

また、本発明(請求項2)は、前記第2の基板に電解コンデンサが取り付けられたことを特徴とする。   The present invention (Claim 2) is characterized in that an electrolytic capacitor is attached to the second substrate.

電解コンデンサは、破裂等の問題から真空中には置けない。そのため第2の基板に取り付けることにした。なお、この電解コンデンサは基板上のピンに近い位置に取り付けられるのが望ましい。その結果、真空側に設置したときと同様に供給電圧を安定化させることができる。   Electrolytic capacitors cannot be placed in a vacuum due to problems such as rupture. Therefore, it was decided to attach to the second substrate. The electrolytic capacitor is preferably attached at a position close to the pins on the substrate. As a result, the supply voltage can be stabilized in the same manner as when installed on the vacuum side.

更に、本発明(請求項3)は、前記真空ポンプ本体のベース部に水冷管を備えて構成した。   Further, according to the present invention (invention 3), a water-cooled tube is provided in the base portion of the vacuum pump body.

水冷管によりプレートの冷却を通して真空側の第1の基板と大気側の第2の基板を一度に冷却できる。従って、構造を簡素化できる。   The first substrate on the vacuum side and the second substrate on the atmosphere side can be cooled at once by cooling the plate with a water cooling tube. Therefore, the structure can be simplified.

更に、本発明(請求項4)は、前記プレートと前記ベース部との間及び該プレートと前記制御ユニットの筐体の壁との間にシール部材を備えて構成した。   Further, according to the present invention (Claim 4), a sealing member is provided between the plate and the base portion and between the plate and the wall of the casing of the control unit.

ポンプ本体と制御ユニットとは一体化しシール部材を備えたので、従来のようにそれぞれ独立したケーシングとシール構造とする必要はなくなる。このため、ケーシング部分及びシール構造を簡素に構成できる。また、従来のように、高価な防滴コネクタを必要とせず、安価なコネクタを使用することができる。   Since the pump body and the control unit are integrated and provided with a seal member, it is not necessary to provide a separate casing and seal structure as in the prior art. For this reason, a casing part and a seal structure can be comprised simply. Further, unlike the conventional case, an expensive drip-proof connector is not required, and an inexpensive connector can be used.

以上説明したように本発明(請求項1)によれば、プレート、第1の基板及び第2の基板をピンを介して一体化したので、真空ポンプの構成を簡素化できる。第1の基板を真空側に配置し、真空中に置くことが難しい電子素子を大気側の第2の基板に設けることが可能である。第1の基板を真空側に配置したことで、第1の基板と第2の基板間に渡る配線を極力少なくできる。   As described above, according to the present invention (Claim 1), since the plate, the first substrate, and the second substrate are integrated via the pins, the configuration of the vacuum pump can be simplified. The first substrate can be disposed on the vacuum side, and an electronic element that is difficult to place in the vacuum can be provided on the second substrate on the atmosphere side. By arranging the first substrate on the vacuum side, the wiring between the first substrate and the second substrate can be reduced as much as possible.

本発明の実施形態の構成図Configuration diagram of an embodiment of the present invention 端子構造Terminal structure 基板に対しピンをハンダ付けした様子を示す図Diagram showing how the pins are soldered to the board 基板配線を簡略化する別方法を示す図Diagram showing another way to simplify board wiring ソルダカップを有するピンの様子を示す図The figure which shows the mode of the pin which has a solder cup

以下、本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態の構成図を図1に示す。図1において、ターボ分子ポンプ10は、ポンプ本体100と制御ユニット200とが一枚のアルミ製のプレート201を挟んで一体化されている。
このプレート201は、ポンプ本体100の底面と制御ユニット200の上面とを兼ねている。但し、プレート201は2枚で構成等されることも可能である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 shows a configuration diagram of an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a turbo molecular pump 10 has a pump main body 100 and a control unit 200 integrated with a single aluminum plate 201 interposed therebetween.
The plate 201 serves as both the bottom surface of the pump body 100 and the top surface of the control unit 200. However, the plate 201 can be composed of two sheets.

ポンプ本体100の円筒状の外筒127の上端には吸気口101が形成されている。外筒127の内方には、ガスを吸引排気するためのタービンブレードによる複数の回転翼102a、102b、102c・・・を周部に放射状かつ多段に形成した回転体103を備える。   An intake port 101 is formed at the upper end of the cylindrical outer cylinder 127 of the pump body 100. On the inner side of the outer cylinder 127, there is provided a rotating body 103 in which a plurality of rotating blades 102a, 102b, 102c,... By turbine blades for sucking and exhausting gas are formed radially and in multiple stages.

この回転体103の中心にはロータ軸113が取り付けられており、このロータ軸113は、例えば、いわゆる5軸制御の磁気軸受により空中に浮上支持かつ位置制御されている。   A rotor shaft 113 is attached to the center of the rotating body 103, and the rotor shaft 113 is levitated and supported in the air by a so-called 5-axis control magnetic bearing.

上側径方向電磁石104は、4個の電磁石が、ロータ軸113の径方向の座標軸であって互いに直交するX軸とY軸とに対をなして配置されている。この上側径方向電磁石104に近接かつ対応されて4個の電磁石からなる上側径方向センサ107が備えられている。この上側径方向センサ107は回転体103の径方向変位を検出し、後述する制御装置300に送るように構成されている。   In the upper radial electromagnet 104, four electromagnets are arranged in pairs with an X axis and a Y axis that are radial coordinate axes of the rotor shaft 113 and are orthogonal to each other. An upper radial sensor 107 composed of four electromagnets is provided adjacent to and corresponding to the upper radial electromagnet 104. The upper radial direction sensor 107 is configured to detect the radial displacement of the rotating body 103 and send it to the control device 300 described later.

制御装置300においては、上側径方向センサ107が検出した変位信号に基づき、PID調節機能を有する補償回路を介して上側径方向電磁石104の励磁を制御し、ロータ軸113の上側の径方向位置を調整する。   In the control device 300, excitation of the upper radial electromagnet 104 is controlled through a compensation circuit having a PID adjustment function based on the displacement signal detected by the upper radial sensor 107, and the upper radial position of the rotor shaft 113 is determined. adjust.

ロータ軸113は、高透磁率材(鉄など)などにより形成され、上側径方向電磁石104の磁力により吸引されるようになっている。かかる調整は、X軸方向とY軸方向とにそれぞれ独立して行われる。   The rotor shaft 113 is formed of a high permeability material (such as iron) and is attracted by the magnetic force of the upper radial electromagnet 104. Such adjustment is performed independently in the X-axis direction and the Y-axis direction.

また、下側径方向電磁石105及び下側径方向センサ108が、上側径方向電磁石104及び上側径方向センサ107と同様に配置され、ロータ軸113の下側の径方向位置を上側の径方向位置と同様に調整している。   Further, the lower radial electromagnet 105 and the lower radial sensor 108 are arranged in the same manner as the upper radial electromagnet 104 and the upper radial sensor 107, and the lower radial position of the rotor shaft 113 is set to the upper radial position. It is adjusted in the same way.

更に、軸方向電磁石106A、106Bが、ロータ軸113の下部に備えた円板状の金属ディスク111を上下に挟んで配置されている。金属ディスク111は、鉄などの高透磁率材で構成されている。ロータ軸113の軸方向変位を検出するために軸方向センサ109が備えられ、その軸方向変位信号が制御装置300に送られるように構成されている。   Furthermore, axial electromagnets 106A and 106B are arranged with a disk-shaped metal disk 111 provided at the lower part of the rotor shaft 113 sandwiched vertically. The metal disk 111 is made of a high permeability material such as iron. An axial sensor 109 is provided to detect the axial displacement of the rotor shaft 113, and the axial displacement signal is sent to the control device 300.

そして、軸方向電磁石106A、106Bは、この軸方向変位信号に基づき制御装置300のPID調節機能を有する補償回路を介して励磁制御されるようになっている。軸方向電磁石106Aと軸方向電磁石106Bは、磁力により金属ディスク111をそれぞれ上方と下方とに吸引する。   The axial electromagnets 106A and 106B are subjected to excitation control via a compensation circuit having a PID adjustment function of the control device 300 based on the axial displacement signal. The axial electromagnet 106A and the axial electromagnet 106B attract the metal disk 111 upward and downward by magnetic force.

このように、制御装置300は、この軸方向電磁石106A、106Bが金属ディスク111に及ぼす磁力を適当に調節し、ロータ軸113を軸方向に磁気浮上させ、空間に非接触で保持するようになっている。   As described above, the control device 300 appropriately adjusts the magnetic force exerted by the axial electromagnets 106A and 106B on the metal disk 111, causes the rotor shaft 113 to magnetically float in the axial direction, and holds the rotor shaft 113 in a non-contact manner. ing.

モータ121は、ロータ軸113を取り囲むように周状に配置された複数の磁極を備えている。各磁極は、ロータ軸113との間に作用する電磁力を介してロータ軸113を回転駆動するように、制御装置300によって制御されている。   The motor 121 includes a plurality of magnetic poles arranged circumferentially so as to surround the rotor shaft 113. Each magnetic pole is controlled by the control device 300 so as to rotationally drive the rotor shaft 113 through an electromagnetic force acting between the rotor shaft 113 and the magnetic pole.

回転翼102a、102b、102c・・・とわずかの空隙を隔てて複数枚の固定翼123a、123b、123c・・・が配設されている。回転翼102a、102b、102c・・・は、それぞれ排気ガスの分子を衝突により下方向に移送するため、ロータ軸113の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜して形成されている。   A plurality of fixed blades 123a, 123b, 123c,... Are arranged with a slight gap from the rotor blades 102a, 102b, 102c,. The rotor blades 102a, 102b, 102c,... Are each inclined at a predetermined angle from a plane perpendicular to the axis of the rotor shaft 113 in order to transfer exhaust gas molecules downward by collision.

また、固定翼123も、同様にロータ軸113の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜して形成され、かつ外筒127の内方に向けて回転翼102の段と互い違いに配設されている。
そして、固定翼123の一端は、複数の段積みされた固定翼スペーサ125a、125b、125c・・・の間に嵌挿された状態で支持されている。
Similarly, the fixed blades 123 are also formed to be inclined at a predetermined angle from a plane perpendicular to the axis of the rotor shaft 113, and are arranged alternately with the stages of the rotary blades 102 toward the inside of the outer cylinder 127. ing.
And one end of the fixed wing | blade 123 is supported in the state inserted and inserted between the several fixed wing | blade spacer 125a, 125b, 125c ... stacked.

固定翼スペーサ125はリング状の部材であり、例えばアルミニウム、鉄、ステンレス、銅などの金属、又はこれらの金属を成分として含む合金などの金属によって構成されている。   The fixed blade spacer 125 is a ring-shaped member and is made of a metal such as a metal such as aluminum, iron, stainless steel, or copper, or an alloy containing these metals as components.

固定翼スペーサ125の外周には、わずかの空隙を隔てて外筒127が固定されている。外筒127の底部にはベース部129が配設され、固定翼スペーサ125の下部とベース部129の間にはネジ付きスペーサ131が配設されている。そして、ベース部129中のネジ付きスペーサ131の下部には排気口133が形成され、外部に連通されている。   An outer cylinder 127 is fixed to the outer periphery of the fixed blade spacer 125 with a slight gap. A base portion 129 is disposed at the bottom of the outer cylinder 127, and a threaded spacer 131 is disposed between the lower portion of the fixed blade spacer 125 and the base portion 129. An exhaust port 133 is formed below the threaded spacer 131 in the base portion 129 and communicates with the outside.

ネジ付きスペーサ131は、アルミニウム、銅、ステンレス、鉄、又はこれらの金属を成分とする合金などの金属によって構成された円筒状の部材であり、その内周面に螺旋状のネジ溝131aが複数条刻設されている。
ネジ溝131aの螺旋の方向は、回転体103の回転方向に排気ガスの分子が移動したときに、この分子が排気口133の方へ移送される方向である。
The threaded spacer 131 is a cylindrical member made of metal such as aluminum, copper, stainless steel, iron, or an alloy containing these metals as a component, and a plurality of spiral thread grooves 131a are formed on the inner peripheral surface thereof. It is marked.
The direction of the spiral of the thread groove 131 a is a direction in which molecules of the exhaust gas move toward the exhaust port 133 when the molecules of the exhaust gas move in the rotation direction of the rotating body 103.

回転体103の回転翼102a、102b、102c・・・に続く最下部には回転翼102dが垂下されている。この回転翼102dの外周面は、円筒状で、かつネジ付きスペーサ131の内周面に向かって張り出されており、このネジ付きスペーサ131の内周面と所定の隙間を隔てて近接されている。   A rotating blade 102d is suspended from the lowermost portion of the rotating body 103 following the rotating blades 102a, 102b, 102c. The outer peripheral surface of the rotary blade 102d is cylindrical and projects toward the inner peripheral surface of the threaded spacer 131, and is close to the inner peripheral surface of the threaded spacer 131 with a predetermined gap. Yes.

ベース部129は、ターボ分子ポンプ10の基底部を構成する円盤状の部材であり、一般には鉄、アルミニウム、ステンレスなどの金属によって構成されている。   The base portion 129 is a disk-like member that constitutes the base portion of the turbo molecular pump 10, and is generally made of a metal such as iron, aluminum, or stainless steel.

ベース部129はターボ分子ポンプ10を物理的に保持すると共に、熱の伝導路の機能も兼ね備えているので、鉄、アルミニウムや銅などの剛性があり、熱伝導率も高い金属が使用されるのが望ましい。   Since the base part 129 physically holds the turbo molecular pump 10 and also has a function of a heat conduction path, a metal having rigidity such as iron, aluminum and copper and high thermal conductivity is used. Is desirable.

かかる構成において、回転翼102がモータ121により駆動されてロータ軸113と共に回転すると、回転翼102と固定翼123の作用により、吸気口101を通じてチャンバからの排気ガスが吸気される。   In such a configuration, when the rotary blade 102 is driven by the motor 121 and rotates together with the rotor shaft 113, exhaust gas from the chamber is sucked through the intake port 101 by the action of the rotary blade 102 and the fixed blade 123.

吸気口101から吸気された排気ガスは、回転翼102と固定翼123の間を通り、ベース部129へ移送される。このとき、排気ガスが回転翼102に接触又は衝突する際に生ずる摩擦熱や、モータ121で発生した熱の伝導や輻射などにより、回転翼102の温度は上昇するが、この熱は、輻射又は排気ガスの気体分子等による伝導により固定翼123側に伝達される。   Exhaust gas sucked from the inlet 101 passes between the rotary blade 102 and the fixed blade 123 and is transferred to the base portion 129. At this time, the temperature of the rotor blades 102 increases due to frictional heat generated when the exhaust gas contacts or collides with the rotor blades 102, conduction or radiation of heat generated by the motor 121, etc. It is transmitted to the fixed wing 123 side by conduction with gas molecules of the exhaust gas.

固定翼スペーサ125は、外周部で互いに接合しており、固定翼123が回転翼102から受け取った熱や排気ガスが固定翼123に接触又は衝突する際に生ずる摩擦熱などを外筒127やネジ付きスペーサ131へと伝達する。
ネジ付きスペーサ131に移送されてきた排気ガスは、ネジ溝131aに案内されつつ排気口133へと送られる。
The fixed blade spacers 125 are joined to each other at the outer peripheral portion, and heat received by the fixed blade 123 from the rotor blade 102, frictional heat generated when exhaust gas contacts or collides with the fixed blade 123, and the like are used for the outer cylinder 127 and the screw. This is transmitted to the attached spacer 131.
The exhaust gas transferred to the threaded spacer 131 is sent to the exhaust port 133 while being guided by the screw groove 131a.

また、吸気口101から吸引されたガスがモータ121、下側径方向電磁石105、下側径方向センサ108、上側径方向電磁石104、上側径方向センサ107などで構成される電装部側に侵入することのないよう、電装部は周囲をステータコラム122で覆われ、この電装部内はパージガスにて所定圧に保たれている。   Further, the gas sucked from the intake port 101 enters the electrical component side including the motor 121, the lower radial electromagnet 105, the lower radial sensor 108, the upper radial electromagnet 104, the upper radial sensor 107, and the like. To prevent this, the electrical component is covered with a stator column 122, and the interior of the electrical component is maintained at a predetermined pressure with a purge gas.

次に制御装置300の構成について説明する。制御装置300を構成する電子部品は、プレート201とベース129の間に形成されたポンプ本体100側の底部空間301と制御ユニット200とに分離して格納されている。底部空間301内は真空雰囲気であり、制御ユニット200内は大気雰囲気である。   Next, the configuration of the control device 300 will be described. The electronic components constituting the control device 300 are separately stored in the bottom space 301 on the pump main body 100 side formed between the plate 201 and the base 129 and the control unit 200. The inside of the bottom space 301 is a vacuum atmosphere, and the inside of the control unit 200 is an air atmosphere.

そして、このプレート201の一部には穴が配設されており、この穴には図2に示すような端子210の胴部205が貫通固定されている。端子210は、略四角形の板状底面部203の上面に円柱状の胴部205が突設されており、この略四角形の板状底面部203及び胴部205を貫通して多数のピン207が取り付けられている。   A hole is provided in a part of the plate 201, and a body portion 205 of a terminal 210 as shown in FIG. The terminal 210 has a cylindrical body 205 protruding from the upper surface of a substantially rectangular plate-shaped bottom part 203, and a large number of pins 207 pass through the substantially rectangular plate-shaped bottom part 203 and the body 205. It is attached.

ピン207の上部はプレート201より上側に露出され、AMB制御基板209の小穴212を貫通している。AMB制御基板209に対してピン207の上部はAMB制御基板209の小穴212部分で図3に示すようにハンダ付けされている。AMB制御基板209上には磁気軸受を制御する電子部品が搭載されている。   The upper part of the pin 207 is exposed above the plate 201 and passes through the small hole 212 of the AMB control board 209. The upper part of the pin 207 is soldered to the AMB control board 209 at the small hole 212 portion of the AMB control board 209 as shown in FIG. On the AMB control board 209, electronic parts for controlling the magnetic bearing are mounted.

そして、このハンダ付けされた箇所を介してピン207とAMB制御基板209上の各電子部品とは電気的に接続されている。   The pin 207 and each electronic component on the AMB control board 209 are electrically connected via the soldered portion.

一方、ピン207の下部はプレート201より下側に露出され、大気側接続基板211を貫通している。大気側接続基板211に対してピン207の下部は大気側接続基板211の小穴212部分で図3に示すようにハンダ付けされている。大気側接続基板211上には主にモータ121を制御する電子部品が搭載されている。そして、このハンダ付けされた箇所を介してピン207と大気側接続基板211上の各電子部品とは電気的に接続されている。   On the other hand, the lower portion of the pin 207 is exposed below the plate 201 and penetrates the atmosphere-side connection substrate 211. The lower part of the pin 207 is soldered to the atmosphere-side connection board 211 at a small hole 212 portion of the atmosphere-side connection board 211 as shown in FIG. Electronic components that mainly control the motor 121 are mounted on the atmosphere-side connection substrate 211. The pin 207 and each electronic component on the atmosphere side connection substrate 211 are electrically connected via the soldered portion.

また、大気側接続基板211上のピン207の近くには電解コンデンサ213が素子をプレート201側に向けて配設されている。大気側接続基板211とプレート201の間にはヒートシンク215が配設されている。この結果、AMB制御基板209、プレート201及び大気側接続基板211は一体化された一つの構造体とされている。   Further, an electrolytic capacitor 213 is arranged near the pin 207 on the atmosphere side connection substrate 211 with the element facing the plate 201 side. A heat sink 215 is disposed between the atmosphere side connection substrate 211 and the plate 201. As a result, the AMB control board 209, the plate 201, and the atmosphere side connection board 211 are integrated into one structure.

そして、更に、一部の磁気軸受制御用以外及びモータ制御用以外の電子部品は底部制御基板217、219に搭載されている。但し、用途によって厳格に基板を配置するのではなく、電解コンデンサ213を除く各電子部品を適宜真空中のAMB制御基板209上に搭載する等してもよい。   Furthermore, some electronic components other than those for magnetic bearing control and motor control are mounted on the bottom control boards 217 and 219. However, the board is not strictly arranged depending on the use, but each electronic component except the electrolytic capacitor 213 may be appropriately mounted on the AMB control board 209 in a vacuum.

プレート201とベース129の間には底部空間301回りにOリング221が埋めこまれ、プレート201と制御ユニット200の筐体を形成する壁225の間にはOリング223が埋めこまれて防滴仕様構造となっている。   An O-ring 221 is embedded between the plate 201 and the base 129 around the bottom space 301, and an O-ring 223 is embedded between the plate 201 and the wall 225 that forms the casing of the control unit 200 to prevent drip. It has a specification structure.

また、水冷管をベース部129におけるプレート201の近くに配設(図1中の水冷管149)することで、ベース部129を介してこのプレート201を冷却できる。   Further, by disposing a water-cooled tube near the plate 201 in the base portion 129 (the water-cooled tube 149 in FIG. 1), the plate 201 can be cooled via the base portion 129.

次に、制御装置300の作用を説明する。
ポンプ本体100側のケーシングの開口を塞ぐようにプレート201を配設し、このプレート201が制御ユニット200側のケーシングをも兼ねる基板ユニット構造とした。プレート201に貫通固定された端子210のピン207に対しAMB制御基板209と大気側接続基板211とを直接ハンダ付けして一体化している。従って、プレート201はポンプ本体100と制御ユニット200との間に一枚の配設で済む。
Next, the operation of the control device 300 will be described.
A plate 201 is disposed so as to close the opening of the casing on the pump body 100 side, and the plate 201 has a substrate unit structure that also serves as the casing on the control unit 200 side. The AMB control board 209 and the atmosphere side connection board 211 are directly soldered and integrated with the pins 207 of the terminal 210 fixedly penetrating into the plate 201. Accordingly, only one plate 201 is required between the pump body 100 and the control unit 200.

また、ポンプ本体100と制御ユニット200とは一体化したので、従来のようにそれぞれ独立したケーシングとシール構造とするのとは違い、ケーシング部分及びシール構造を簡素に構成できる。このため、従来の図4のように、高価な防滴コネクタ1、3を必要とせず、安価な端子210で構成することができる。   In addition, since the pump body 100 and the control unit 200 are integrated, the casing portion and the seal structure can be simply configured, unlike the case where the pump casing 100 and the seal structure are independent from each other as in the prior art. For this reason, unlike the conventional FIG. 4, the expensive drip-proof connector 1, 3 is not required, and it can be configured with an inexpensive terminal 210.

そして、水冷管149によるプレート201の冷却を通して、真空側のAMB制御基板209と大気側の大気側接続基板211上にそれぞれ搭載された電子部品を一度に冷却できる。従って、同一の水冷管149を複数の冷却対象に使え冷却構造を簡素化できる。   Then, through cooling of the plate 201 by the water-cooled tube 149, the electronic components respectively mounted on the vacuum side AMB control board 209 and the atmosphere side atmosphere connection board 211 can be cooled at a time. Therefore, the same water cooling pipe 149 can be used for a plurality of cooling objects, and the cooling structure can be simplified.

また、ピン207には図3に示すように基板209、211に対しピン207の胴回りにハンダ231を付けるので、ソルダカップなしのものを選定できる。このため、高価なソルダカップ付きのピンを使用することがなくなり、製造コストを抑えることができる。   Further, as shown in FIG. 3, since the solder 231 is attached to the pins 207 around the body of the pins 207 with respect to the substrates 209 and 211, those without solder cups can be selected. For this reason, an expensive pin with a solder cup is not used, and the manufacturing cost can be suppressed.

更に、AMB制御基板209を真空側である底部空間301に配置し、真空中に置くことが難しい電子素子を大気側接続基板211上に設けた。AMB制御基板209、プレート201及び大気側接続基板211はピン207を介して一体化された一つの構造体とされているため、改めて基板同士の間で配線作業を行う必要はない。   Further, the AMB control board 209 is disposed in the bottom space 301 on the vacuum side, and an electronic element that is difficult to be placed in a vacuum is provided on the atmosphere side connection board 211. Since the AMB control board 209, the plate 201, and the atmosphere side connection board 211 are integrated into one structure via the pins 207, it is not necessary to perform wiring work between the boards again.

そして、磁気軸受を制御する電子部品は、真空側である底部空間301に配設したため、電磁石とセンサの配線を外部に出す必要がなくなり、AMB制御基板209と大気側接続基板211間に渡る配線やピン207の本数を極力少なくできる。   Since the electronic components for controlling the magnetic bearings are disposed in the bottom space 301 on the vacuum side, it is not necessary to bring out the wiring of the electromagnet and the sensor, and wiring between the AMB control board 209 and the atmosphere side connection board 211 is eliminated. And the number of pins 207 can be reduced as much as possible.

更に、磁気軸受の供給電圧を安定化させるための電解コンデンサ213は、なるべくAMB制御基板209上の制御用電子部品の近くに設置した方がよい。しかしながら、上述した破裂等の問題から真空中には置けない。そのため、電解コンデンサ213は大気側接続基板211のピン207の近くに置くこととした。その結果、真空側に設置したときと同様に供給電圧を安定化させることができた。   Furthermore, the electrolytic capacitor 213 for stabilizing the supply voltage of the magnetic bearing is preferably installed as close as possible to the control electronic component on the AMB control board 209. However, it cannot be placed in a vacuum due to the above-mentioned problems such as rupture. Therefore, the electrolytic capacitor 213 is placed near the pin 207 of the atmosphere side connection substrate 211. As a result, the supply voltage could be stabilized in the same manner as when installed on the vacuum side.

10 ターボ分子ポンプ
13 ソルダカップ
100 ポンプ本体
102 回転翼
104 上側径方向電磁石
105 下側径方向電磁石
106A、B 軸方向電磁石
107 上側径方向センサ
108 下側径方向センサ
109 軸方向センサ
111 金属ディスク
113 ロータ軸
121 モータ
122 ステータコラム
123 固定翼
125 固定翼スペーサ
127 外筒
129 ベース
131 スペーサ
133 排気口
149 水冷管
200 制御ユニット
201 プレート
203 略四角形の板状底面部
205 胴部
207 ピン
208 支持部材
209 AMB制御基板
210 端子
211 大気側接続基板
212 小穴
213 電解コンデンサ
215 ヒートシンク
221、223 Oリング
300 制御装置
301 底部空間
10 turbo molecular pump 13 solder cup 100 pump body 102 rotor blade 104 upper radial electromagnet 105 lower radial electromagnet 106A, B axial electromagnet 107 upper radial sensor 108 lower radial sensor 109 axial sensor 111 metal disk 113 rotor Shaft 121 Motor 122 Stator column 123 Fixed blade 125 Fixed blade spacer 127 Outer cylinder 129 Base 131 Spacer 133 Exhaust port 149 Water-cooled pipe 200 Control unit 201 Plate 203 Substantially rectangular plate-shaped bottom surface portion 205 Body portion 207 Pin 208 Support member 209 AMB control Substrate 210 Terminal 211 Atmosphere side connection substrate 212 Small hole 213 Electrolytic capacitor 215 Heat sink 221, 223 O-ring 300 Controller 301 Bottom space

Claims (4)

底面にプレート(201)を有する真空ポンプ本体(100)と、
該プレート(201)を筐体の一部とする制御ユニット(200)と、
前記プレート(201)を貫通して両面に露出部分を残しつつ取り付けられた複数のピン(207)と、
該ピン(207)の前記真空ポンプ本体(100)側の露出部分に取り付けられ前記真空ポンプ本体(100)内部の真空雰囲気中に配設される第1の基板(209)と、
前記ピン(207)の前記制御ユニット(200)側の露出部分に取り付けられ前記制御ユニット(200)内部の大気雰囲気中に配設される第2の基板(211)とを備えたことを特徴とする真空ポンプ。
A vacuum pump body (100) having a plate (201) on the bottom surface;
A control unit (200) having the plate (201) as a part of the housing;
A plurality of pins (207) attached through the plate (201) while leaving exposed portions on both sides;
A first substrate (209) attached to an exposed portion of the pin (207) on the vacuum pump body (100) side and disposed in a vacuum atmosphere inside the vacuum pump body (100);
And a second substrate (211) that is attached to an exposed portion of the pin (207) on the control unit (200) side and is disposed in an air atmosphere inside the control unit (200). To vacuum pump.
前記第2の基板(211)に電解コンデンサ(213)が取り付けられたことを特徴とする請求項1記載の真空ポンプ。   The vacuum pump according to claim 1, wherein an electrolytic capacitor (213) is attached to the second substrate (211). 前記真空ポンプ本体(100)のベース部(129)に水冷管(149)を備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の真空ポンプ。   The vacuum pump according to claim 1 or 2, wherein a water-cooled pipe (149) is provided in a base portion (129) of the vacuum pump body (100). 前記プレート(201)と前記ベース部(129)との間及び該プレート(201)と前記制御ユニット(200)の筐体の壁との間にシール部材(221、223)を備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の真空ポンプ。   Seal members (221, 223) are provided between the plate (201) and the base portion (129) and between the plate (201) and the wall of the casing of the control unit (200). The vacuum pump according to any one of claims 1 to 3.
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